酒钢CSP连铸机典型漏钢的特征及原因分析

本文结合酒钢CSP生产实践,对CSP连铸机典型漏钢原理、特征及原因进行分析并提出预防措施,实践表明强化岗位操作、严格控制钢水成分、温度,可有效的减少开浇漏钢和裂纹漏钢;采用三孔窄面铜板,可减少结晶器铜板划伤,避免飞边悬挂漏钢;提高扇形段对中精度和减小结晶器偏振,优化结晶器保护渣,是控制粘结漏钢的关键。目前酒钢CSP漏钢事故得到有效控制,漏钢率由2009年的0.26%,降低到2011年的0.09%,投产5年来首次实现了百日无漏钢事故。     

连铸结晶器铜板及镀层的应用进展

在正常冷却条件下，结晶器内壁工作温度为250-350℃，结晶器铜板应具有良好的导热性和抗变形能力，有较高的高温强度、表面精度和耐磨性。Ag-Cu和Cr-Zr-Cu板使用寿命优于脱氧铜和紫铜。结晶器铜板镀层的作用是：避免结晶器铜板产生星状裂纹；防止铜渗入铸坯；提高润滑性和耐磨性。目前主要采用Ni＋Cr和Ni-Co镀层及其他开发的新合金镀层。文中分析了铜板及镀层的特点和应用情况。     

板坯结晶器铜板母材及表面处理技术的优化与应用

针对连铸机结晶器铜板易磨损的问题,对结晶器铜板材质和镀层进行了优化试验,认为采用Ni—Fe合金电镀技术和CrZrCu母材的结晶器铜板在强度、硬度、耐磨性、导热性、热力学性能方面表现出优秀的品质,该技术具有推广价值。     

延长板坯连铸结晶器铜板使用寿命的技术实践

基于马钢第四钢轧总厂板坯连铸机结晶器的实际使用现状,分析制约结晶器铜板使用寿命的影响因素,提出了延长结晶器铜板使用寿命的技术措施。实践效果表明,合理调整结晶器出口足辊校弧尺寸、改变铜板热面镀层为阶梯形以增大结晶器下部镀层厚度及将宽面和窄面镀层优化组合均可有效延长结晶器使用寿命。     

连铸结晶器技术的开发--最新全陶瓷镀层结晶器

描述了最新全陶瓷镀层结晶器的跟踪实验,实验涉及到铸坯质量和机器操作性能的改善.铜板窄面磨损是连铸机结晶器使用寿命典型的限制性因素.然而,随着CASTCOAT的开发,陶瓷镀层应用于窄面,这已经不再是严重的问题.相反,增加连铸机结晶器使用寿命的限制性因素是宽面的磨损.为了增加使用寿命,结晶器宽面铜板显示了一种在铜板底部的磨损形式.这种磨损形式可以在窄面和宽面之间产生小的"角部缝隙".在某些情况下,这种"角部缝隙"允许钢液进入,产生飞边缺陷.在结晶器调宽过程中,如果这种飞边存在,那么就存在着宽面刮伤的可能.此外,一些宽面磨损可以影响出结晶器的铸坯形状,从而影响板坯内部质量.为了减少宽面磨损,Corus Process Engineering已测试了各种镀层和镀层系统,包括全镍镀层,分步镀镍镀层,铬镀层,镍铬镀层.但是由于一些问题,在英国这些镀层并没有被采用.因此,决定开发应用于铜板宽面的陶瓷镀层技术.这一开发需要大量的用于升级连铸机设备的投资.同时也需要为镀层实验付出大量的努力.为确保连续镀层厚度的程序被应用.一副镀陶瓷的宽面铜板被安装在Corus Tesside Lackenby(碳钢)双流连铸机上.第二流在采用普通铜板的情况下运行,以直接比较结果.另一副镀陶瓷的宽面铜板被安装在Outokumpu Stainless(Sheffield)单流连铸机上.在跟踪实验中,铜板发生了非常小的磨损,铸坯形状得到很好的保持.和作为对比的铜板相比,镀陶瓷的宽面铜板使用了更长的时间.与无粘结相联系的其他优点有减少宽面的刮伤、减少粘结漏钢警报、改善铸坯的表面质量.宽面镀陶瓷技术计划成为结晶器各个铜板镀层的通用技术.Arcelor和Nucor也同意并计划开展跟踪实验.Corus Process Engineering也开发了CASTCOATⅡ,这是一项改进的陶瓷镀层技术,它更适合于较高的磨损区域,如双流连铸机中间的分隔装置.     

薄板坯连铸降低漏钢率的生产实践

本钢薄板坯连铸漏钢的主要类型是裂纹漏钢和黏结漏钢,通过对转炉冶炼与LF精炼的工艺优化,解决了钢水可浇性问题;通过新型浸入式水口的开发,结晶器保护渣性能的调整,以及开浇与浇钢过程的操作,降低了薄板坯连铸的漏钢率;漏钢率已控制在0.23%左右.     

中薄板连铸机结晶器长寿命技术的开发与应用

通过分析中薄板连铸机结晶器铜板的磨损情况和连铸坯的缺陷情况，认为结晶器的大面锥度不对称、窄边支撑能力不足和镀层结构不合理是制约结晶器寿命提高的主要因素。制定了垫片调整大面锥度、增加窄边足辊和优化镀层结构等措施，结晶器平均寿命从144炉／次提高到306炉／次，最高使用寿命为517炉。     

武钢CSP结晶器铜板热裂纹成因及控制

从结晶器铜板的材质、工艺参数设定、结晶器冷却水质、钢水中微量元素四个方面,分析了武钢CSP结晶器铜板裂纹的影响因素,提出了改进结晶器材质、优化电磁制动、结晶器冷却水工艺参数、改进结晶器水质、打磨铜板渣线五条控制结晶器铜板产生热裂纹的措施。因铜板裂纹非计划更换结晶器的比例由原来的80%降低到了13.5%,漏钢率由0.26%降低到了0,铜板使用寿命由3.5万t提高到10万t。     

天铁圆坯连铸机工艺改进实践

针对天铁圆坯连铸机在生产过程中出现的水口结瘤、开浇失败、漏钢、塞棒失控及水口穿钢等影响圆坯作业率的问题,对其原因进行了分析。通过净化钢水减少Al2O3夹杂,加强水口、中包烘烤的检查,规范塞棒起步操作及稳定结晶器钢水液面,选用合适保护渣,保证结晶器内稳定传热等措施,使铸机的生产率大幅提升,实现了全月无非正常停浇,单流断流由6.27%降低到1.96%,全月平均连浇炉数达到22.4炉,实现了稳定生产。     

连铸工序质量控制实践

为了提高铸坯质量,确保铸机的稳定顺行,武钢某炼钢厂通过一系列工艺优化措施,采用了包括中间包自动开浇、结晶器液面自动控制系统优化、结晶器漏钢预报系统优化等措施,取得了良好效果:中间包自动开浇率上升到98%以上,铸坯综合改判率控制在0.2%以下。     

SPHD薄板坯连铸漏钢原因分析及控制措施

分析了唐钢FTSC薄板坯连铸机生产低碳冷轧用钢过程中漏钢的成因；提出了优化锥度控制、改进结晶器窄面铜板形状和优化水口形状等技术措施。这些措施实施后，低碳钢生产过程中的漏钢得到有效控制。     

中厚板表面微裂纹成因及影响因素研究

对重钢连铸板坯轧制中厚板出现的表面微裂纹进行取样,经低倍检验发现,微裂纹有3种类型;与之对应的连铸板坯酸洗后发现,微裂纹也有3种类型,采用镀层结晶器铜板前以网状裂纹为主,尔后以横裂纹为主;对裂纹量最多的网状裂纹进行高倍和能谱检验,发现网状裂纹主要是铜裂纹.分析产生裂纹炉次的对应工艺,找出其主要影响因素是结晶器铜板、结晶器保护渣、二次冷却制度、钢中的w(N)等,针对性地采取预防措施,使中厚板表面微裂纹大幅度减少.     

结晶器监视技术的发展及应用

综述结晶器监视技术的发展及应用情况,指出在几种监视技术中,发展潜力最大的是监视结晶器铜板局部区域的温度或热流的技术,能有效地消除粘附型漏钢。     

板坯连铸漏钢与铸机设备精度之间的关系

分析了武钢二炼钢2号板坯连铸机2002年17次漏钢的原因，认为连铸机设备精度不够是造成漏钢的主要原因。通过严格监控连铸机设备精度；调整振动机构使结晶器振幅达到要求，振动偏摆降至0．2mm；稳定结晶器倒难度；铜板接缝小于0．3mm；结晶器铜板本体材质改为Cu-Cr-Zr；结晶器与二冷段对弧误差小于0．5mm；定期更换设备等措施，使2号机在2003年达到全年无漏钢事故。     

板坯边部纵裂纹产生的原因及解决措施

通过对板坯边部纵裂纹缺陷产生的原因进行仔细调查分析,找出了其主要原因是结晶器铜板冷却水缝布置不合理造成.通过重新优化结晶器铜板冷却水缝,完善部分工艺参数后,有效地消除了铸坯边部纵裂纹缺陷.     

薄板坯连铸结晶器锥度设计技术研究及应用

以提高结晶器使用寿命和铸坯表面质量为目标,通过建立漏斗区自有锥度、结晶器总锥度和结晶器局部锥度的计算模型,研究了漏斗区的宽度和深度、窄边铜板偏移量以及磨损对结晶器锥度沿高度方向分布的影响,提出了漏斗区自有锥度和局部锥度沿高度方向分布应与铸坯的凝固收缩相匹配的设计理念,对薄板坯连铸结晶器宽面铜板内腔形状及窄边锥度调控工艺进行了优化设计,为结晶器操作工艺及管理制度的优化提供了理论依据。基于上述研究工作,研发了适合于FTSC工艺的新型结晶器,进行了大量的工业生产试验。结果表明:在浇注宽度为1 520mm的铸坯时,窄边附加偏移量可由12mm降低到7mm,窄边铜板的使用寿命得到了大幅度的提高,过钢量为2.25万t后,窄边铜板最大磨损量由5mm降低到2mm以下;新型结晶器有效控制了铸坯窄面凹陷和表面纵裂纹的发生。     

小方坯连铸机漏钢原因分析及对策

通过对小方坯连铸机漏钢现象进行分析,找出结晶器铜管锥度及装配不合理,冷却不均匀等是产生漏钢的重要原因,并采取有效措施,使漏钢率降低,取得良好效果.     

板坯连铸结晶器倒角结构和锥度研究

针对板坯连铸铸坯常出现角部横裂纹缺陷,建立了板坯连铸结晶器与铸坯二维瞬态热力耦合有限元模型,研究了板坯结晶器窄面铜板在不同倒角结构和不同锥度情况下铸坯的凝固收缩行为,计算了铸坯在结晶器内的温度和应力分布情况。模型较全面地考虑了保护渣和气隙对传热的影响。数值模拟结果表明：结晶器窄面铜板倒角过大或过小,都不利于铸坯温度的均匀分布;对断面厚度为230mm的铸坯,窄面铜板采用20mm～25mm ×45°;倒角及抛物线锥度时,铸坯表面温度分布最均匀,最大平面主应力分布较合理,角部出现横裂纹的可能性会大大降低。     

Investigation of mould thermal behaviour by means of mould instrumentation

Abstract

The thermal behaviour of the continuous casting mould has a critical influence on strand surface quality, casting productivity and operating safety. voestalpine Stahl GmbH has long been interested in the field of research into mould behaviour, and began with the investigation of heat flux in 1995, and then of thermal variability in 1999. Since 2000, an online mould thermal monitoring system for heat flux density, thermal variability and friction has been installed. The heat flow density in the mould is determined by measuring the inflow and outflow temperatures and the throughflow volume of the primary cooling water. Temperature as measured by a thermocouple based breakout detection system in the mould copper plate is used to investigate the thermal variability. These online measured values have been employed to examine the influence of casting parameters, steel analysis and casting powder on the heat flux and thermal variability, and the relationship between these variables and cracking. The knowledge gained through these wide ranging plant based investigations has been used as a major tool in the diagnosis of problems (such as breakout and sticking), for optimisation of the process, particularly in the field of casting powders, and for control of slab quality. In particular, this knowledge has been incorporated into online mould thermal monitoring.